Cours

Méthodologie

Calcul des impacts environnementaux des carburants par unité fonctionnelle

Dans la tâche "Allocation", les indicateurs d'impact sont évalués par kg d'éthanol. Ces impacts correspondent à la production et distribution de l'éthanol de la source à la pompe.

Pour une comparaison des performances environnementales de différents carburants, plusieurs points doivent être considérés :

  1. une évaluation pour l'ensemble du cycle de vie des carburants

    Il est nécessaire d'inclure la dernière étape de combustion du carburant dans le cycle de vie considéré et de tenir compte des contributions des gaz de combustion aux indicateurs d'impact. Pour l'éthanol, la quantité de CO2 émise par la combustion peut être évaluée à partir de la stœchiométrie de la réaction de combustion

    • 1 C2H5OH + 7/2 O2 → 2 CO2 + 3 H2O (8.1)

  2. l'évaluation des impacts par unité fonctionnelle de carburant

    La comparaison des impacts ne doit pas être réalisée sur la base d'un kg ou litre de carburant, mais par unité fonctionnelle de carburant. Dans les études d'ACV de carburants, l'unité fonctionnelle généralement retenue est le parcours d'un km par une voiture, ou plus simplement le MJ d'énergie de combustion. C'est cette unité fonctionnelle du MJ d'énergie de combustion, intitulé MJc, qui sera utilisée par la suite

  3. la capture de CO2 pour le bioéthanol

    L'évaluation de l'impact de potentiel de réchauffement global du bioéthanol issu de ressources végétales peut tenir compte de la quantité de CO2 capturée par les plantes, ce qui diminue la quantité nette de CO2 eq émis pendant le cycle. Dans ce cas, il est suggéré de répartir la quantité de CO2 capturé entre l'éthanol et les coproduits en prenant la même procédure d'allocation que celle utilisée précédemment pour la répartition du CO2 eq produit au cours du cycle du bioéthanol

Méthode d'agrégation des impacts environnementaux

Le profil environnemental des produits est caractérisé par un ensemble d'indicateurs d'impacts relatifs à différentes charges environnementales. Pour une première approche comparative, les valeurs respectives des indicateurs d'impact sont comparées pour les deux carburants. Si un produit est meilleur sur l'ensemble des indicateurs, il peut être considéré le plus performant sur le plan environnemental.

Mais il peut aussi arriver qu'un produit soit plus performant sur certains critères mais moins sur d'autres. Dans ce cas, un classement des deux produits est plus délicat à faire. Il peut alors être intéressant de définir un indicateur global supplémentaire qui combine ou agrège les contributions des différents impacts. Parmi les différentes méthodes publiées pour réaliser cette agrégation d'impact, nous vous proposons d'utiliser celle préconisée par un des principaux grands groupes internationaux de la chimie.

Cette procédure d'agrégation des impacts comprend deux étapes :

Etape #1 : Evaluation des pourcentages d'importance des trois impacts environnementaux

Pour chaque carburant, les indicateurs d'impact par MJ d'énergie de combustion sont comparés aux valeurs globales de ces indicateurs au niveau d'une région, d'un pays ou d'un ensemble plus large comme la communauté européenne. Si, par exemple, au niveau européen les indicateurs de production d'impact sont respectivement IPEC,EU, IGWP,EU et INRC,EU, dans un premier temps les trois grandeurs suivantes sont calculées :

  • αPEC = IPEC/IPEC,EU (8.2)

  • αGWP = IGWP/IGWP,EU (8.3)

  • αNRC = INRC/INRC,EU (8.4)

Puis, pour les deux carburants, les pourcentages d'importance relative des trois impacts sont déterminés par les relations :

  • %PEC = αPEC / (αPEC + αGWP + αNRC ) (8.5)

  • %GWP = αGWP / (αPEC + αGWP + αNRC ) (8.6)

  • %NRC = αNRC / (αPEC + αGWP + αNRC ) (8.7)

Etape #2 : Agrégation des impacts pour les deux carburants

Pour chacun des trois impacts, les valeurs d'indicateur sont comparées pour les deux carburants et normées à 1 pour la valeur la plus élevée des deux. Par exemple si IPEC,eth et IPEC,ess sont les valeurs des indicateurs de consommation d'énergie primaire pour l'éthanol et l'essence, et si IPEC,eth est inférieur à IPEC,ess, les valeurs suivantes sont affectées aux deux indicateurs d'impact normés :

  • pour l'essence IPEC,norm = 1

  • pour l'éthanol IPEC,norm = IPEC,eth / IPEC,ess (8.8)

Finalement, un indicateur global d'impact I est calculé pour chaque carburant en pondérant chacun des indicateurs normés ainsi déterminés par le pourcentage d'importance de l'impact et en sommant les contributions des trois impacts, comme indiqué dans la relation ci-dessous :

  • I= %PEC . IPEC,norm + %GWP . IGWP,norm + %NRC. INRC,norm (8.9)

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